GIPUZKOA, paso a paso // Nuestras lecturas sobre ecología (57)

En el día de hoy nos vamos a tomar un descanso, por lo que nos dedicaremos a la lectura, actividad mental que tiene que ser ejercida, aunque sea obligándose un tanto. En esta ocasión vamos a centrar nuestras lecturas en la ecología, que es la rama de la biología que estudia las relaciones de los diferentes seres vivos entre sí y con su entorno: «la biología de los ecosistemas» (Margalef, 1998, p. 2). Estudia cómo estas interacciones entre los organismos y su ambiente afectan a propiedades como la distribución o la abundancia. En el ambiente se incluyen las propiedades físicas y químicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos). Los ecosistemas están compuestos de partes que interactúan dinámicamente entre ellas junto con los organismos, las comunidades que integran, y también los componentes no vivos de su entorno. Los procesos del ecosistema, como la producción primaria, la pedogénesis, el ciclo de nutrientes, y las diversas actividades de construcción del hábitat, regulan el flujo de energía y materia a través de un entorno. Estos procesos se sustentan en los organismos con rasgos específicos históricos de la vida, y la variedad de organismos que se denominan biodiversidad. La visión integradora de la ecología plantea el estudio científico de los procesos que influyen en la distribución y abundancia de los organismos, así como las interacciones entre los organismos y la transformación de los flujos de energía. La ecología es un campo interdisciplinario que incluye a la biología y las ciencias de la Tierra. La ecología evolucionó a partir de la historia natural de los antiguos filósofos griegos, como Hipócrates, Aristóteles y Teofrasto, sentando las bases de la ecología en sus estudios sobre la historia natural. Las bases posteriores para la ecología moderna se establecieron en los primeros trabajos de los fisiólogos de plantas y animales. Los conceptos evolutivos sobre la adaptación y la selección natural se convirtieron en piedras angulares de la teoría ecológica moderna transformándola en una ciencia más rigurosa en el siglo XIX. Está estrechamente relacionada con la biología evolutiva, la genética y la etología. La comprensión de cómo la biodiversidad afecta a la función ecológica es un área importante enfocada en los estudios ecológicos. Los ecólogos tratan de explicar: • Los procesos de la vida, interacciones y adaptaciones • El movimiento de materiales y energía a través de las comunidades vivas • El desarrollo sucesional de los ecosistemas • La abundancia y la distribución de los organismos y de la biodiversidad en el contexto del medio ambiente. Hay muchas aplicaciones prácticas de la ecología en biología de la conservación, manejo de los humedales, manejo de recursos naturales (la agroecología, la agricultura, la silvicultura, la agroforestería, la pesca), la planificación de la ciudad (ecología urbana), la salud comunitaria, la economía, la ciencia básica aplicada, y la interacción social humana (ecología humana). Los organismos (incluidos los seres humanos) y los recursos componen los ecosistemas que, a su vez, mantienen los mecanismos de retroalimentación biofísicos son componentes del planeta que moderan los procesos que actúan sobre la vida (bióticos) y no vivos (abióticos). Los ecosistemas sostienen funciones que sustentan la vida y producen el capital natural como la producción de biomasa (alimentos, combustibles, fibras y medicamentos), los ciclos biogeoquímicos globales, filtración de agua, la formación del suelo, control de la erosión, la protección contra inundaciones y muchos otros elementos naturales de interés científico, histórico o económico. La ecología es la rama de la biología que estudia las interacciones de los seres vivos con su hábitat. Esto incluye factores abióticos, esto es, condiciones ambientales tales como: climatológicas, edáficas, etc.; pero también incluye factores bióticos, esto es, condiciones derivadas de las relaciones que se establecen con otros seres vivos. Mientras que otras ramas se ocupan de niveles de organización inferiores (desde la bioquímica y la biología molecular pasando por la biología celular, la histología y la fisiología hasta la sistemática), la ecología se ocupa del nivel superior a estas, ocupándose de las poblaciones, las comunidades, los ecosistemas y la biosfera. Por esta razón, y por ocuparse de las interacciones entre los individuos y su ambiente, la ecología es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, especialmente geología, meteorología, geografía, sociología, física, química y matemáticas. Los trabajos de investigación en esta disciplina se diferencian con respecto de la mayoría de los trabajos en las demás ramas de la Biología por su mayor uso de herramientas matemáticas, como la estadística y los modelos matemáticos. Además, la comprensión de los procesos ecológicos se basa fuertemente en los postulados evolutivos (Dobzhansky, 1973). Como disciplina científica en donde intervienen diferentes caracteres la ecología no puede dictar qué es "bueno" o "malo". Aun así, se puede considerar que el mantenimiento de la biodiversidad y sus objetivos relacionados han provisto la base científica para expresar los objetivos del ecologismo y, asimismo, le ha provisto la metodología y terminología para expresar los problemas ambientales. La economía y la ecología comparten formalismo en muchas de sus áreas; algunas herramientas utilizadas en esta disciplina, como tablas de vida y teoría de juegos, tuvieron su origen en la economía. La disciplina que integra ambas ciencias es la economía ecológica. • La aerobiología es una ciencia multidisciplinaria en la que se incluyen los procesos ecológicos relacionados con las partículas biológicas transportadas pasivamente a través del aire. • La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la Tierra. En los últimos años se han logrado numerosos avances en esta disciplina con las técnicas disponibles de biología molecular. Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la base de la dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las selvas y de los sistemas agrícolas, entre otros. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo es la causa de la fertilidad del mismo. • La biogeografía: es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la Tierra, así como los procesos que la han originado, que la modifican y que la pueden hacer desaparecer. Es una ciencia interdisciplinaria, de manera que aunque formalmente es una rama de la geografía, recibiendo parte de sus fundamentos de especialidades como la climatología y otras ciencias de la Tierra, es a la vez parte de la biología. La superficie de la Tierra no es uniforme, ni en toda ella existen las mismas características. El espacio isotrópico que utilizan, o suponen, los esquemas teóricos de localización es tan solo una construcción matemática del espacio. • La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y métodos matemáticos a los problemas de la relación de los seres vivos con su medio y es, por tanto, una rama de la biología. Esta disciplina provee de la base formal para la enunciación de gran parte de la ecología teórica • La ecología urbana es una disciplina cuyo objeto de estudio son las interrelaciones entre los habitantes de una aglomeración urbana y sus múltiples interacciones con el ambiente. • La ecología de la recreación es el estudio científico de las relaciones ecológicas entre el ser humano y la naturaleza dentro de un contexto recreativo. • La ecología del paisaje es una disciplina a caballo entre la geografía física y la biología. Estudia los paisajes naturales prestando especial atención a los grupos humanos como agentes transformadores de la dinámica físico-ecológica de estos. Ha recibido aportes tanto de la geografía física como de la biología: la geografía aporta las visiones estructurales del paisaje (el estudio de la estructura horizontal o del mosaico de subecosistemas que conforman el paisaje), mientras que la biología aporta la visión funcional del paisaje (las relaciones verticales de materia y energía). Este concepto comienza en 1898, con el geógrafo, padre de la pedología rusa, Vasily Vasilievich Dokuchaev y fue más tarde continuado por el geógrafo alemán Carl Troll. Es una disciplina muy relacionada con otras áreas como la geoquímica, la geobotánica, las ciencias forestales o la pedología. • La limnología es la rama de la ecología que se centra en el estudio de los sistemas acuáticos continentales: ríos, lagos, lagunas, etcétera. • La dendroecología se centra en el estudio de la ecología de los árboles. • La ecología regional es una disciplina que estudia los procesos ecosistémicos como el flujo de energía, el ciclo de la materia o la producción de gases de invernadero a escala de paisaje regional o bioma. Considera que existen grandes regiones que funcionan como un único ecosistema. • La agronomía, pesquería y, en general, toda disciplina que tenga relación con la explotación o conservación de recursos naturales, en especial seres vivos, pueden interpretarse como ecología aplicada. Es decir, tienen la misma relación con la ecología que gran parte de las ingenierías con la matemática, la física o la química. En suma, por lo tanto, la ecología es la ciencia que estudia el conjunto de relaciones que se establecen entre todos los seres vivos y entre éstos y su medio. Es una ciencia porque tiene una unidad, un enfoque y un método de estudio propios que la distinguen de otras ciencias. La unidad de estudio es el ecosistema: sistema de relaciones que se establecen entre un conjunto de organismos vivos y un conjunto de elementos inertes físicos y químicos que coexisten en un lugar y tiempo. El término ecología aparece como oekologie y fue dado por el alemán Haeckel (1866) en la obra Morfología general de los organismos. Para Haeckel es la ciencia que estudia la relación de los organismos con su entorno. Desde que el hombre aparece en la tierra conoce un conjunto de relaciones dentro de su sistema, de forma que, al conocer la naturaleza, puede sobrevivir. En culturas ancestrales de tribus indígenas de selvas tropicales o de esquimales, existe un conocimiento empírico de la naturaleza. También han existido conocimientos sistemáticos basados en la experimentación, aunque no se generalizaron hasta finales del siglo XVIII, cuando los biólogos estudiaron relaciones de una especie con el medio. A finales del XVIII y principios del XIX se realizaron muchas expediciones científicas, sobre todo desde Europa al Nuevo Mundo, en las que concurren aspectos importantes para el desarrollo y nacimiento de una nueva ciencia. En las expediciones había una necesidad de descubrir nuevas especies y de describir sus características, mediante escritos y dibujos que aportaran una nueva concepción de la realidad. Humbolt destacó por sus representaciones gráficas de la realidad; relacionó la vegetación con los pisos altitudinales, siendo por tanto el primero en realizar trabajos de biogeografía. Observó que a una determinada altitud se daban las mismas especies vegetales que a igual altitud en otra montaña, por lo que denominó asociación a estos vegetales que requerían las mismas condiciones ambientales. También observó la temperatura media de diferentes zonas, a lo que llamó isotermas, ya que trazó líneas que unían esas temperaturas. Otra característica de las expediciones era la posibilidad de comparar organismos y fenómenos de la naturaleza, unos conocidos y otros no; esta comparación lleva a preguntar el porqué de los diferencias o de las similitudes. En algunas de estas expediciones viajaban especialistas de distintas disciplinas que convivían durante mucho tiempo, de forma que nacería una visión multidisciplinar de la ecología. Di Castri define 5 fases por las que ha pasado la ecología: La etapa de flor-insecto, en la que, siguiendo la definición de Haeckel, se explican las relaciones sencillas entre los organismos de una especie con su medio. Nace así la autoecología, que estudia las primeras aproximaciones. En el siglo XX el estudio se complica, ya que una especie no está aislada sino que existen relaciones entre ellas, por lo que surge la ecología de las comunidades, que estudia las relaciones entre organismos vivos y el medio en el que viven, con un enfoque dinámico: relaciones en el espacio y en el tiempo, intercambio de materia y energía, de tal forma que se desarrollan modelos y nuevos conceptos. En 1935 Tansley da la definición de ecosistema. Posteriormente aparece la teoría general de los sistemas. En los años 50 se desarrolla la informática que permite analizar las matrices de datos de forma integrada y rápida. Más tarde comienza el programa de estudio de los grandes biomas de la tierra: tundra, taiga, desiertos, etc. En 1972, en Estocolmo, se reconoce por primera vez que los problemas ambientales existen y se reconoce el deterioro originado por el desarrollo social. La cuarta fase por la que ha pasado el estudio de la ecología comienza por el estudio de un sistema con los sistemas adyacentes en el espacio y en el tiempo, apareciendo el término de frontera ecológica (por ejemplo, zona costera y marítima). También se estudia cómo se recupera un bosque cuando se quema y cómo evoluciona desde que es perturbado, por lo que nace el concepto de sucesión ecológica, que estudia el/los cambios que se dan en un ecosistema a lo largo del tiempo. Finalmente aparece el programa MAB (hombre y biosfera) que considera al hombre como parte del sistema. El estudio se hace mas complejo ya que contempla, además de los factores naturales del sistema, la economía, la política y la cultura. El término hábitat está muy generalizado y significa lugar donde viven los organismos. Es un concepto descriptivo que sirve para dar idea de las características que tiene el ambiente donde se encuentra una especie o una población. Nicho ecológico es un término mas amplio, que abarca no sólo el espacio físico ocupado por un organismo, sino su papel funcional como miembro de la comunidad -es decir, su posición trófica y su posición en los gradientes de temperatura, humedad, pH y otras condiciones del medio ambiente-. Para G. E. Hutchinson, el nicho es un espacio multidimensional dentro del cual el medio ambiente permite a un individuo o a una especie sobrevivir indefinidamente. El nicho ecológico es una abstracción que abarca todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que un organismo necesita para sobrevivir. Para describir el nicho ecológico de cualquier especie dada debemos conocer qué come y por qué especie es devorada, cuáles son sus actividades y movimientos, y qué efectos ejerce en otros organismos y en las partes inorgánicas del medio ambiente. Dos especies de insectos acuáticos pueden vivir en el mismo hábitat, como las aguas de un estanque, pero ocupar diferentes nichos ecológicos. Notonecta es un depredador que nada cazando y devorando otros animales. Corixa se parece mucho al anterior, pero desempeña un papel muy diferente en la comunidad, porque se alimenta en gran parte de vegetación descompuesta. Dos especies de organismos que ocupan los mismos o similares nichos ecológicos en diferentes lugares geográficos se denominan equivalentes ecológicos. Amplitud de nicho es la magnitud del eje dentro del que puede vivir la especie. Si la amplitud es grande se habla de especie generalista o eurioica (por ejemplo, una especie que vive en márgenes anchos de temperatura). Si la amplitud es pequeña se dice que la especie es especialista o estenoica (por ejemplo, la especie vive en márgenes estrechos de temperatura). Una especie puede ser mas generalista que otra, o mas especialista que otra. A su vez, una especie puede ser eurioica para una variable y estenoica para otra. Nicho óptimo o potencial: según Hutchinson, una especie puede vivir potencialmente en muchos sitios; el nicho óptimo sería el que ocuparía una especie en condiciones fisiológicas óptimas y en ausencia de otras especies; la especie sería capaz de desplegar todo su material genético. Es difícil encontrar el nicho óptimo. Nicho real o efectivo: es el que se encuentra en la naturaleza. En el nicho real se tiene en cuenta las relaciones que tiene una especie con otras especies. Las especies se reparten los recursos por lo que tiene importancia la composición de distintos territorios. Las especies especialistas comparten menos los recursos que las generalistas. Las variables que influyen sobre la especie y su distribución son los factores ambientales. Una variable es cualquier característica de un territorio que sufre variación en su magnitud; un territorio puede descomponerse en infinitas variables. Un factor ambiental es la variable que tiene influencia sobre los organismos en algún período de su vida. Solapamiento de nicho: cantidad de variable/recurso/magnitud que comparten dos especies. Puede darse el solapamiento de nicho y, sin embargo, que las especies no compitan. Para que dos especies compitan han de hacerlo en el espacio y en el tiempo, por ejemplo, dos especies pueden utilizar lo mismo pero a distintas horas del día. El caso más frecuente en la naturaleza es que las especies minimicen la competencia, es decir, que usen los mismos recursos a distinto tiempo y espacio. El nicho está compuesto por infinitas variables lo que conduce a estudiar dimensiones relacionadas como, por ejemplo, el nicho trófico: conjunto de condiciones que permiten la alimentación de una especie. También puede estudiarse el nicho espacial: conjunto de condiciones del lugar donde vive una especie (coordenadas, pendiente, altitud, pH). En definitiva, pues, un ecosistema es el conjunto del ambiente (biotopo) y de los seres vivos animales y vegetales (biocenosis) que viven en él con una influencia recíproca. En el ecosistema se distinguen las sustancias minerales u orgánicas no vivas, los organismos autótrofos o plantas verdes, los organismos heterótrofos diferenciándolos en herbívoros y carnívoros, y los saprófitos que descomponen sustancias orgánicas o inorgánicas. Los ecosistemas permanecerían en equilibrio de no intervenir el hombre para romperlo con graves consecuencias para la propia sociedad humana (contaminación, deforestación, destrucción de especies). Dando otra definición, un ecosistema es un conjunto de organismos vivos que comparten un mismo hábitat o biotopo. Partiendo de la base de que un ecosistema es el conjunto de organismos de una comunidad y su entorno, podemos definir varios tipos de seres vivos que los componen. Atendiendo a la cadena trófica, encontraríamos en primer lugar los productores primarios, aquellos que son capaces de producir materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos, es decir, son organismos autótrofos. Siguiendo la cadena trófica encontramos en el segundo escalón a los consumidores, organismos heterótrofos (hervíboros, carnívoros u omnívoros) que se alimentan de materia y energía que fabrican otros seres vivos. En el último eslabón de la cadena trófica de organismos que componen un ecosistema encontramos los descomponedores, los que se alimentan de materia orgánica muerta. Se distinguen varios tipos de ecosistemas teniendo en cuenta su naturaleza y sus propiedades físicas. Así mismo estos tipos de ecosistemas se pueden dividir en subtipos muy diferenciados los unos de los otros también respecto a los organismos que los habitan. Sin embargo, muchos de estos se pueden agrupar nuevamente en otras clases de ecosistemas llamados biomas. Un biotopo es el espacio de la biosfera ocupado por un conjunto de seres vivos sometidos a condiciones relativamente constantes o cíclicas; el biotopo y las especies que lo integran forman un ecosistema. Tal y como indica la etimología, bio es un prefijo que alude a la vida y topo al lugar, ambos tomados del griego antiguo. Pero vayamos un poquito más allá. Abramos ahora otro diccionario. Como suele hacerse cuando se quiere conocer el significado de cualquier término, lo suyo es buscar su definición en el diccionario. Y a ello vamos. Descubrimos que el diccionario (la RAE, para más señas) define el término "biotopo" como un término biológico, de acepción única, que se refiere al "territorio o espacio vital cuyas condiciones ambientales son las adecuadas para que en él se desarrolle una determinada comunidad de seres vivos." El alemán Ernst Haeckel fue quien destacó que la existencia de las biotas (los seres vivos que habitan en un área determinada) en un ecosistema está determinada por diversos factores ambientales y por las interacciones que establecen los organismos entre sí. Haeckel, en este marco, propuso que el hábitat es un requisito previo al nacimiento y el desarrollo de un ser vivo. Un biotopo, en este marco, es un lugar que brinda las características ambientales que necesita un conjunto de seres vivos para subsistir y desarrollarse. Se trata de una zona que, por sus condiciones, sirve como espacio vital a determinados animales, plantas y otros organismos. El concepto de biotopo es muy similar al de hábitat. Sin embargo, el término hábitat alude a la zona donde habitan poblaciones o especies; biotopo, en cambio, refiere a una comunidad biológica (biocenosis). La biocenosis está formada por todos los organismos, de cualquier especie, que conviven en un biotopo. En el biotopo podemos diferenciar entre la zoocenosis (la comunidad de animales), la fitocenosis (plantas)i la microbiocenosis (microorganismos). El biotopo y la biocenosis componen el ecosistema. No es adecuado que los biotopos se encuentren aislados sino, por el contrario, se recomienda conectarlos con las zonas circundantes para promover la circulación de los organismos. En este sentido, una de las medidas más usadas consiste en extender un biotopo de modo que puedan habitarlo más animales y plantas. Un bioma es el conjunto de comunidades clímax en equilibrio con las condiciones ambientales de un área. Los principales biomas ordenados según la latitud son: el bosque ecuatorial, el bosque tropical, la sabana, el desierto, la pradera, el matorral, el bosque templado, la taiga, la tundra, a los cuales se añaden los biomas acuáticos, marinos, montañosos, etc. Cada bioma es un conjunto de ecosistemas en donde todos los seres vivos que ahí habitan están estrechamente relacionados entre sí y con su entorno. Cualquier alteración climatológica, disminución de alguna especie debido a la extinción o por el contrario, sobrepoblación de alguna especie, provoca un efecto dominó que va afectando a todos los organismos que ahí habitan, ya que ninguno sobrevive aisladamente. Desde los organismos microscópicos hasta los grandes depredadores dependen de los demás para llevar naturalmente su ciclo de vida. La biocenosis es el conjunto de seres vivos que constituyen un ecosistema. La biocenosis o comunidad está constituida por el conjunto de poblaciones. Algunos ejemplos de biocenosis lo constituyen los arrecifes de coral y su fauna acompañante característica. Así, pues, todos los animales, vegetales y microorganismos que viven en un determinado sitio forman un biosistema. Sus relaciones de dependencia, alimentación y desarrollo forman comunidades que llevan el nombre de biocenosis. Y así, una vez dicho lo cual, ponemos a este capítulo el ¡Punto y Final! Próximamente seguiremos con nuestros oferplanes y visitaremos, por lo tanto, la BAHÍA DE TXINGUDI, como habíamos concertado. La bahía de Txingudi es una bahía formada por el estuario de río Bidasoa en el mar Cantábrico, entre las localidades de Hondarribia e Irún, en la margen izquierda, y Hendaia (Francia), en la margen derecha. Los orígenes de la bahía se encuentran en un valle glaciar anegado y colmatado. El Bidasoa forma frontera entre España y Francia, por lo que la mayor parte de la bahía de Txingudi forma parte de Francia.